Осуществить цепочку превращений метан[ch4] - ? - етан[c2h6] - етанол[c2h5oh] - етилен [ch1]- углекислый газ [co2]

Question

Осуществить цепочку превращений метан[ch4] - ? - етан[c2h6] - етанол[c2h5oh] - етилен [ch1]- углекислый газ [co2]

lonelyClimber 22.02.2026 08:56

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо последовательно провести реакции замещения, гидрирования, гидратации и окисления. Обратите внимание, что в вашем условии для этилена указана формула $C H_{1} cap C cap H sub 1$ , однако химически верная формула этилена — $C_{2} H_{4} cap C sub 2 cap H sub 4$ . Ниже приведены уравнения реакций с необходимыми условиями. 1. Метан $right arrow$ Ацетилен $right arrow$ Этан Превращение метана в этан обычно проводят через стадию получения ацетилена (термический пиролиз), так как прямое дегидрирование метана до этана затруднительно.

Пиролиз метана:
$2 C H_{4} 1500^{\circ} C C_{2} H_{2} + 3 H_{2} 2 cap C cap H sub 4 cap C sub 2 cap H sub 2 plus 3 cap H sub 2$ Гидрирование ацетилена до этана:
$C_{2} H_{2} + 2 H_{2} N i, t^{\circ} C_{2} H_{6} cap C sub 2 cap H sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap C sub 2 cap H sub 6$

(Примечание: Также возможен вариант через хлорирование метана и реакцию Вюрца, но промышленный путь через пиролиз является классическим). 2. Этан $right arrow$ Этанол Прямое окисление этана в спирт сложно контролировать, поэтому чаще используют двухстадийный процесс через получение галогенопроизводного.

Хлорирование этана:
$C_{2} H_{6} + C l_{2} h v C_{2} H_{5} C l + H C l cap C sub 2 cap H sub 6 plus cap C l sub 2 cap C sub 2 cap H sub 5 cap C l plus cap H cap C l$ Щелочной гидролиз (водный раствор):
$C_{2} H_{5} C l + N a O H_{(в о д н .)} C_{2} H_{5} O H + N a C l cap C sub 2 cap H sub 5 cap C l plus cap N a cap O cap H sub open paren в о д н point close paren end-sub right arrow cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H plus cap N a cap C l$

3. Этанол $right arrow$ Этилен Это реакция внутримолекулярной дегидратации спирта. Она протекает при нагревании в присутствии водоотнимающего средства (концентрированной серной кислоты).

Уравнение реакции:
$C_{2} H_{5} O H H_{2} S O_{4} (к о н ц .), t > 140^{\circ} C C_{2} H_{4} + H_{2} O cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H cap C sub 2 cap H sub 4 plus cap H sub 2 cap O$

4. Этилен $right arrow$ Углекислый газ Для получения углекислого газа из углеводорода проще всего провести реакцию полного горения в избытке кислорода.

Уравнение реакции:
$C_{2} H_{4} + 3 O_{2} 2 C O_{2} + 2 H_{2} O cap C sub 2 cap H sub 4 plus 3 cap O sub 2 right arrow 2 cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O$

Итоговая схема превращений

Исходное вещество	Реагент / Условие	Продукт	Тип реакции
$C H_{4} cap C cap H sub 4$	$1500^{\circ} C 1500 raised to the composed with power cap C$	$C_{2} H_{2} cap C sub 2 cap H sub 2$	Пиролиз
$C_{2} H_{2} cap C sub 2 cap H sub 2$	$+ H_{2} positive cap H sub 2$ (Ni)	$C_{2} H_{6} cap C sub 2 cap H sub 6$	Гидрирование
$C_{2} H_{6} cap C sub 2 cap H sub 6$	$+ C l_{2} positive cap C l sub 2$ / затем $+ N a O H positive cap N a cap O cap H$	$C_{2} H_{5} O H cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H$	Замещение / Гидролиз
$C_{2} H_{5} O H cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H$	$H_{2} S O_{4}, t > 140^{\circ} C cap H sub 2 cap S cap O sub 4 comma t is greater than 140 raised to the composed with power cap C$	$C_{2} H_{4} cap C sub 2 cap H sub 4$	Дегидратация
$C_{2} H_{4} cap C sub 2 cap H sub 4$	$+ O_{2} positive cap O sub 2$ (горение)	$C O_{2} cap C cap O sub 2$	Окисление

Могу ли я помочь вам составить структурные формулы этих соединений или рассчитать массы веществ для данных реакций?

Осуществить цепочку превращений метан[ch4] - ? - етан[c2h6] - етанол[c2h5oh] - етилен [ch1]- углекислый газ [co2]

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов